本發(fā)明涉及多孔多級衰減波能浮式防波堤，屬于船舶與海洋工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

伴隨著人們對深海資源和未開發(fā)島嶼的逐步利用，人類與海洋的聯(lián)系更加緊密，人類對海洋工程的研究更加深入和全面。在深海工程的研究中，波浪與海工建筑物的相互作用歷來是人們的聚焦點，而浮式防波堤是船舶與海洋工程領(lǐng)域極為重要的海洋建筑物之一，浮式方波堤的主要作用是抵御外海海浪，維持海洋結(jié)構(gòu)物附件水域平穩(wěn)，以保證船舶的安全停靠和裝卸作業(yè)的安全。由此可見，研究出一種制造容易、修建迅速、拆遷容易，安放位置可以容易地隨著工程區(qū)域的變化而變化、不改變區(qū)域的海流特征、不干擾海水的自凈能力、維護(hù)成本低、對海床地基沉降影響不明顯、抗震性較好的浮式防波堤已成為當(dāng)務(wù)之急。但是，目前針對浮式防波堤消浪效果研究十分有限，現(xiàn)有的技術(shù)和裝置更多的是針對固定式防波堤的進(jìn)行研制和開發(fā)的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種多孔多級衰減波能浮式防波堤，通過設(shè)置堤身的斜坡凹槽、第一防浪墻、消能孔和第二防浪墻而增加波浪能的耗散，提高堤身的穩(wěn)定性，充分發(fā)揮防波堤作為波浪控制裝置的有效性。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的多孔多級衰減波能浮式防波堤，包括截面為梯形的梯形堤身，在梯形堤身的斜面上設(shè)有若干個凹槽，在梯形堤身上設(shè)有一對第一防浪墻，在一對防浪墻之間設(shè)有第二防浪墻，第二防浪墻通過橫撐與一個第一防浪墻連接。

作為優(yōu)選，所述梯形堤身的截面為等腰梯形。

作為優(yōu)選，所述梯形堤身為密閉形式的框架結(jié)構(gòu)，一對第一防浪墻關(guān)于梯形堤身的中垂面對稱。

作為優(yōu)選，所述第二防浪墻位于梯形堤身的中垂面上，第二防浪墻上設(shè)有若干個減輕孔。

作為優(yōu)選，所述第一防浪墻上設(shè)有若干個圓錐臺的消能孔，消能孔朝向第二防浪墻的一端直徑最小。

作為優(yōu)選，消能孔直徑最大的一端端面上設(shè)有部分遮住消能孔的擋水板。

作為優(yōu)選，所述第一防浪墻與第二防浪墻之間的梯形堤身上設(shè)有貫穿提醒堤身的流水孔，流水孔的個數(shù)與消能孔開孔數(shù)一致。

在本發(fā)明中，梯形堤身開有流水孔，以排除二次消浪后的積水。同時，堤身主體內(nèi)部有若干縱向、橫向骨架連接構(gòu)成，以滿足浮式防波堤總縱強度和局部強度的要求。所述二次消浪為波浪發(fā)生爬坡現(xiàn)象后，通過第一防浪墻特殊的錐臺型結(jié)構(gòu)的消能孔進(jìn)入消浪室，降低涌入防波堤消浪室內(nèi)波浪能，抨擊第二防浪墻，而增大波能的損耗，即形成二次消浪。本發(fā)明通過梯形堤身減少波浪反射和波浪力，設(shè)置第一防浪墻錐臺型結(jié)構(gòu)以減少越浪量和波浪爬高，增加能量耗散，進(jìn)而起到良好的消波效果。

防波堤在抵抗惡劣海況的過程中，當(dāng)波浪傳播至帶有凹槽結(jié)構(gòu)的防波堤梯形堤身時，一部分波浪經(jīng)堤身反射后反向傳出，與堤身前的入射波產(chǎn)生非同相疊加，從而達(dá)到降低堤前波高的作用；一部分則經(jīng)過梯形堤身固定邊界爬坡，在爬坡的過程中，遇到凹槽會使水體發(fā)生紊亂，從而減少波能量，使得進(jìn)入錐臺孔的波浪能量產(chǎn)生一定的損耗；一部分水體流經(jīng)第一防浪墻錐臺型孔時，水流突然孔徑變小的阻擋，水體中某些部位也可能發(fā)生壓縮而在局部地方發(fā)生持續(xù)很短的脈沖壓力，損耗波能量。所述第一防浪墻內(nèi)部也是由縱向、橫向骨架構(gòu)成，以滿足波浪載荷在防浪墻上逐級傳遞的要求。一部分水流通過錐臺型開孔后，抨擊在第二防浪墻后，阻斷流體質(zhì)點的運動軌跡。所述的密閉防浪墻與梯形浮式防波堤主體通過橫撐連接，以更好抵抗錐臺流水對防浪墻的作用。本發(fā)明的浮式防波堤面對惡劣的水文地質(zhì)條件，通過上述過程起到逐級消波的作用，具有較好的消波性能，也可以較好的保持堤身的穩(wěn)定性。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、通過梯形堤身，可以改變波浪傳播反向，使水體下層區(qū)域的阻力逐漸加大，使得推進(jìn)的速度減小，從而波峰前傾，失去平衡，致使波浪破碎在防波堤上。

2、在堤身表面加設(shè)凹槽后，使爬坡的波浪發(fā)生破碎，破碎引起的能量耗散將減小波浪的傳播能力。

3、浮式防波堤的第一防浪墻由若干錐臺型子區(qū)域構(gòu)成，可以使水體壓縮而產(chǎn)生很短的脈沖壓力，損耗波能量，增加部分橫向力損失。

4、浮式防波堤中縱剖面處的第二防浪墻承受波浪的抨擊，改變水體傳播路徑，使水體速度衰減，波浪能量損失最大。

5、若干流水孔可以將消浪室內(nèi)流過防波堤底部，傳到防波堤兩側(cè)以透射波的形式繼續(xù)傳播。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的側(cè)視圖；

圖2為本發(fā)明的正視圖；

圖3為本發(fā)明的俯視圖；

圖4為本發(fā)明第二防浪墻結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

如圖1至圖4所述，一種多孔多級衰減波能浮式防波堤，包含梯形堤身1，所述梯形堤身1由剛性板連接而成，且梯形堤身1的斜坡上加設(shè)凹槽2，在浮式防波堤主體上設(shè)置有第一防浪墻3，所述浮式防波堤防浪墻上中部設(shè)有錐臺型開口的消能孔4，同時，為防止波浪沿凹槽2爬升過高，在迎浪側(cè)開口頂部設(shè)置擋水板5。在防波堤中縱剖面處即中垂面上設(shè)置第二防浪墻6，第二防浪墻6與第一防浪墻3之間形成消浪室11，第二防浪墻6以滿足結(jié)構(gòu)剖面設(shè)計的合理性上部設(shè)有減輕孔7，梯形堤身1中縱剖面底部區(qū)域設(shè)有流水孔8。

在本發(fā)明中，所述梯形堤身1為密閉形式，且設(shè)置為左右對稱結(jié)構(gòu)，以此提高浮式防波堤的浮性和穩(wěn)性，浮式防波堤堤身開有流水孔8，以此進(jìn)行水體交換，防止堤內(nèi)泥沙堆積。

在本發(fā)明中，第一防浪墻3與梯形堤身1連接為同一整體，且迎浪側(cè)開孔直徑較背浪側(cè)大，以通過消能孔4逐級減緩波浪能量，減小波浪對浮式結(jié)構(gòu)物的沖擊力，提高浮式結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定性。

在本發(fā)明中，梯形堤身1、第一防浪墻3均為橫縱交錯的骨材10制作而成的密閉框架結(jié)構(gòu)，第二防浪墻6為板狀結(jié)構(gòu)。該多孔多級衰減波能浮式防波堤實施過程中，可以根據(jù)實際防水區(qū)域的大小，由若干子分段柔性連接而構(gòu)成統(tǒng)一整體，柔性連接也能使防波堤各分段長期處于迎浪側(cè)，起到較好的消波效果。各自分段上裝配相應(yīng)系泊系統(tǒng)，組成大型半滲透浮式防波堤系統(tǒng)。

本發(fā)明在使用時，當(dāng)波浪傳播至帶有凹槽2結(jié)構(gòu)的防波堤梯形堤身1時，一部分波浪經(jīng)堤身反射后反向傳出，與堤身前的入射波產(chǎn)生非同相疊加，從而達(dá)到降低堤前波高的作用；一部分則經(jīng)過梯形堤身1固定邊界爬坡，在爬坡的過程中，遇到凹槽2會使水體發(fā)生紊亂，從而減少波能量，使得進(jìn)入消能孔4的波浪能量產(chǎn)生一定的損耗；一部分水體流經(jīng)第一防浪墻3的消能孔4時，水流突然孔徑變小的阻擋，水體中某些部位也可能發(fā)生壓縮而在局部地方發(fā)生持續(xù)很短的脈沖壓力，損耗波能量。一部分水流通過消能孔4后，抨擊在第二防浪墻6后，阻斷流體質(zhì)點的運動軌跡，第二防浪墻6與梯形浮式防波堤主體通過橫撐9連接，以更好抵抗消能孔4流水對防浪墻的作用。本發(fā)明的浮式防波堤面對惡劣的水文地質(zhì)條件，通過上述過程起到逐級消波的作用，具有較好的消波性能，也可以較好的保持堤身的穩(wěn)定性。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。